脂肪酸分析

史前人类的食谱分析
20世纪80年代，史前考古学的一个重要倾向 是利用人骨微量元素和古病理来帮助检验考古肥 西的结论。特别是帮助解释史前人类的生存方式、 经济形态、劳动分工、劳动强度、阶级分化、贸 易和战争等重大问题。骨骼微量元素的研究主要 关注史前人类的食谱和营养状况，因为人类摄入 的营养中各种微量元素的差异可以帮助了解食物 的结构，比如锶镁铜铁等元素，以及一些放射性 同位素，如碳和氮的比例，是非常有效的食物结 构指示剂。这种分析可以了解史前人类的生活方 式和经济结构，对于了解农业起源和新石器时代 经济的发展就有特别重要的作用
脂肪酸、同位素分析古代人类食谱
脂肪酸分析法
1 脂肪酸分析法是20世纪70年代末到80年代初开始使用，至今已 有许多资料和经验。尤其是在日本经过十几年的努力，已存入动物 数据一万种，考古数据5000种。 生物的主要构成成分是蛋白质、碳水化合物、和脂肪，这些成分 在周围环境如压力、水力、水分、土壤微生物的作用下易发生分解。 1977年德国学者发现脂肪虽然很少，但即使是很微少的脂肪颗粒， 都可以很稳定的形成存在。经过几千年、几万年也不发生变质。 原因是经过一段时间后， 脂肪的表面会氧化形成坚固的外膜 而使内部的脂肪能长期的保留下来。 古代的陶瓷器、青铜器、石器等 器物的表面有微量的空隙从而使脂肪 附着其中。脂肪有很多种，但考古资料中残存的是脂肪酸。
氮同位素
骨胶中另一有助于复原人类食谱的同位素是氮。 氮的同位素N15和N14在植物中含量不一，而在豆 类中含量最低，这是因为豆类能将氮元素固定在 土壤里，所以在植株中含量贫乏。 一般来说，植物中的N15和N 14比值用d15N% 表示，要高于陆生食草动物，而淡水贝类的 d15N%值又比植物和陆生食草动物高。根据这项 比值，综合生态环境，可以确定不同的食物资源 和种类。特别是非常低的d15N%值可以表明食物 中引入了豆类作物。
采用微量元素和放射性同位素对加拿大安大略 湖南部蛇山地区农业前和早期农业人口的分析， 在验证考古分析的结论上具有明显的指示性。在 蛇山农业前人口中，骨骼的含锶量相当高， d15N%值相对于早期农业人口要低，表明这是一 种食物种类多样的渔猎采集经济，主要是含锶量 较高坚果和淡水贝。这一时期考古遗址中发现的 橡果和贝克非常多。大约在公元500年左右，这 一地区很快引入农业经济，人骨中的含锶量明显 降低， d13C%值上升。d15N%基本无变，反映出 当地人口已从较为多样的食物来源转向一种较为 集中的、以玉米为主食的农业经济。考古中发现 的玉米很多，橡果和贝壳很少，食物中还出现了 豆类，但对后者的依赖不大，以为豆类的摄入量 还没有达到足以降低骨骼中d15N%值的地步。
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4 所有的生物都存在脂肪酸，但是脂肪酸在各个动物种类体中的含量是不 同的。脂肪酸碳素链条可分饱和性和不饱和型两种： 饱和型脂肪酸分子呈棒状排列，一般是兽类脂肪，易成固状物； 不饱和型脂肪酸分子链是曲折的方状，一般包含在植物油和兽油中， 多呈液态。
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基于此，人们可以像警鉴定指纹那样， 将各种生物特有的脂肪酸与考古资料 发现的脂肪酸作比较， 从而区分是大麦、小麦、稻米、大豆、菜籽 还是猪、牛、羊、鱼、贝等生物体。这就是脂肪酸分析法，又称残存脂肪 酸分析法。 一般方法是：分析考古资料的获得，提取脂肪酸，测定脂肪酸，继而确 定物种 这中方法大大加强了我们对古代人类衣食住行的认识。
碳同位素
人体骨骼30%是骨胶，骨胶与其他蛋白质一样，其中碳 是有两种恒定的同位素C13和C12构成。这两种元素在食物 中含量各异，由于人体新城代谢作用而保持恒定，因此C 和C得比值可以反映食谱。 2 在温带地区，大部分植物在光合作用中形成3个分子的 碳，称之为C3植物。在热带和亚热带地区，植物有较长的 光照和吸收较少的水分，碳结构为4个分子，称之为C4植 物，这类植物包括玉米、小米、甘蔗等。C4植物要比C3 植物含有较多的重恒定碳同位素，因此C13/C1的比值较 高，这一比值用d13C%表示。主食为玉米和小米的人口， 其骨胶中要比引入这类植物之前的人群含有更高的 d13C%值。因此分析这一比值可以获知经济形态以及农 业的发展水平。碳同位素也可以用来帮助确立食物中陆生 和海生食物的比重，因此海洋性食物与碳4植物中的碳同 位素相仿。 1
锶元素
锶元素的含量是肉食和素食的重要指示剂。自然环境中的锶无处不 在，植物直接从土壤中吸取锶，因此含量很高。锶和鈣在动物体中是 能够互相置换的因素，但动物在吸收营养时偏从鈣而排斥锶的倾向， 没有排泄掉的锶就已置换的方式沉积在骨骼ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。由于食草动物要比实 物动物摄入更多的锶，所以同一地区，食草动物骨骼中的锶要比食肉 动物得高。同样，主食为植物的人，骨骼中的含锶量要比主食为肉类 的人来的高。分析古人类骨骼中的含锶量对于了解史前社会从狩猎采 集经济到农业经济转变特别有用。应用这一方法，已经确立了西欧、 北美和中美洲各地农业经济开时的年代。 由于各种动物含锶量的不同，骨骼中不同的含锶量可以更加具体的 帮助确定事物的种类。比如，在植物中豆类和阔叶植物要比草类植物 的含锶量高，坚果的含锶量最高。海扬贝类的含锶量要比淡水贝类含 锶量高，而鱼类又比植物的含锶量高。根据地理条件的差异和骨骼含 锶量的比例，可以帮助确定某一地区古人类是食用高锶食物如坚果、 鱼类、阔叶植物还是低锶食物如玉米、淡水贝等。
法国学者对夏朗德一处洞穴遗址出土的尼安德 特人骨骼进行碳同位素分析，发现尼人的食物几 乎全是肉食。采用这种方法，考古学家发现丹麦 史前人类食谱的变迁。在中石器时代人类主要依 靠海洋资源。到新石器和青铜时代人类开始主要 依靠陆生植物资源。 同样人们对委内瑞拉奥利诺克平原史前居民骨 骼的碳同位素分析，发现了公元前400年当地主 食中，玉米（碳四植物）取代了木薯（碳三植物)。